El profesor Pedro Pérez Fernández | El profesor del Departamento de Física Aplicada III, ubicado en la Escuela Técnica Superior de Ingeniería, Dr. Pedro Pérez Fernández, ha conseguido el I Premio al Artículo Científico del Trimestre de la ETSI, por el trabajo titulado ‘From thermal to excited-state quantum phase transition: the dicke model’.
El artículo premiado, que ha sido realizado por el profesor de la ETSI el Pedro Pérez Fernández en colaboración con el investigador Armando Relaño Pérez, de la Universidad Complutense de Madrid, estudia la termodinámica de la versión completa del modelo de Dicke.
El modelo de Dicke es un modelo de óptica cuántica que describe un conjunto de átomos de dos niveles que interaccionan con un único modo de un campo de radiación electromagnética. Aunque este modelo fue propuesto a principios de los años 50 del siglo pasado por Robert H. Dicke, actualmente está recobrando importancia debido a que se puede poner a prueba experimentalmente mediante el empleo de cavidades ópticas, y a que presenta una transición de fase superradiante en la que se emite un número macroscópico de fotones.
Por otra parte, desde mediados de los años 70, se sabía también que dicho modelo presentaba una transición de fase termodinámica además de una transición de fase cuántica. La diferencia entre ambas transiciones reside fundamentalmente en que la primera se corresponde con un cambio estructural del sistema debido a cambios en la temperatura y la segunda aparecen también cambios estructurales pero a temperatura cero. Por último, hace unos años se puso de manifiesto que este modelo presentaba también un nuevo tipo de transición de fase conocida como transición de fase cuántica de estados excitados.
En el trabajo premiado se estudia la relación existente entre la transición de fase térmica y la transición de fase de estados excitados. Se ha encontrado que cuando se tienen en cuenta todas las posibles configuraciones del sistema y no sólo un determinado conjunto de configuraciones que contiene al estado fundamental del mismo, entonces la transición de fase cuántica de estados excitados es precursora de la transición de fase térmica, en donde aún quedan trazas de su origen cuántico. Esto ha permitido identificar a su vez un parámetro de orden para la transición de fase cuántica de estados excitados que está relacionado con la ruptura espontánea de la simetría de paridad en el sistema en el límite termodinámico cuando éste se pone en contacto con un baño térmico.
El Premio a la Publicación Científica es una iniciativa que se ha puesto en marcha al inicio del curso 2017-18, acogida al VI Plan Propio de Investigación y Transferencia de la Universidad de Sevilla.
Referencia bibliográfica: From thermal to excited-state quantum phase transition: The Dicke model. P. Pérez-Fernández and A. Relaño. Phys. Rev. E 96, 012121 – Published 12 July 2017 | 
